毕设答辩-基于arduino智能小车设计与实现PPT参考课件.ppt

2,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,姓名：吴融冰,指导教师：姜占鹏,基于,Arduino,智能小车设计与实现,1,2,智能小车摘要,本设计采用,arduino uno,为,核心,，利用安卓手机,Bluetooth,无线控制小车进入自动运行和手动运行模式。自动运行模式实现智能小车进行透过超声波来智能避障自动行驶的功能；手动运行模式实现手动控制智能小车进行前进、后退、左转、右转和停止动作。利用,L293D,芯片驱动直流电机，来对双驱动进行正反转的控制，实现小车前进、后退、左转、右转和停止的需求；利用,SG90,舵机来,180,度旋转,HC-SR04,超声波模块，使其可以对左方、前方和右方才进行测距，并交给主机判断哪一方可以通行，来进行避障操作。,利用手机蓝牙发送控制信号，智能小车上的,HC-05,蓝牙接收智能手机控制信号，实现对小车的远程无线遥控功能，可以远程无线对小车左右转弯，以及前进后退，并利用超声波传感器进行避障。整个系统的电路模块化高，结构简单，可靠性能高。,为此我设计了一款手机,APP,来进行操作智能小车，来简化了,控制,繁琐的操作。,2,2025/1/6 周一,Part 1,功能介绍,3,2025/1/6 周一,功能简介,主要功能,手动控制,停止,转向,自动控制,自动避障,前进,后退,4,2025/1/6 周一,结构框图,ARDUINO UNO,5,2025/1/6 周一,Part 2,硬件介绍,6,2025/1/6 周一,智能小车是以超声波模块为基础，再辅以蓝牙遥控模块的综合控制，通过,arduino,处理采集到的信号，与串口接收到的信号，实现对智能小车的转向、前进、后退的控制，识别障碍物且避开障碍物的自动避障。,智能小车实物图,模块功能,7,2025/1/6 周一,设计思路,Arduino uno,超声波测距模块,电源模块,舵机模块,电机驱动模块,蓝牙控制模块,8,2025/1/6 周一,微处理机控制模块,Arduino uno,是重要的处理核心，其功能是透过蓝牙模块传来的指令来确定智能小车的工作模式是手动模式还是自动模式。若为手动模式则透过蓝牙，手机实时操作，,arduino,来控制驱动模块使电机工作，智能小车按需进行各种移动；若为自动模式，则通过手机下达指令，,arduino uno,控制小车自动避障。,9,2025/1/6 周一,电源模块,如图所示，电源模块由充电电池组成，其中两枚,18650,型充电电池给,Arduino uno,、舵机模块、超声波模块和蓝牙模块供电。两枚充电电池总电压为,7.4v,。,10,2025/1/6 周一,舵机模块,控制电路板接受来自信号线的控制信号，控制电机转动，电机带动一系列齿轮组，减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的，舵盘转动的同时，带动位置反馈电位计，电位计将输出一个电压信号到控制电路板，进行反馈，然后控制电路板根据所在位置决定电机转动的方向和速度，从而达到目标停止。其工作流程为：控制信号控制电路板电机转动齿轮组减速舵盘转动位置反馈电位计控制电路板反馈。,舵机的控制信号周期为,20MS,的脉宽调制（,PWM,）信号，其中脉冲宽度从,0.5-2.5MS,相对应的舵盘位置为,0,180,度，呈线性变化,。,11,2025/1/6 周一,超声波测距模块,采用,IO,触发测距，给至少,10us,的高电平信号,;,模块自动发送,8,个,40khz,的方波，自动检测是否有信号返回；,有信号返回，通过,IO,输出一高电平，高电平持续的时间就是,超声波从发射到返回的时间测试距离,=(,高电平时间,*,声速,(340M/S)/2,12,2025/1/6 周一,超声波舵机控制云台,本设计将超声波模块和舵机模块结合起来,负责的主要功能是在智能小车的前方进行,180,度超声波测距，判断其左方、前方和右方，何处无阻碍可前行。舵机带动超声波模块固定时间段沿,0,、,90,、,180,进行转动，超声波测量在不同方向上离障碍的距离。,13,2025/1/6 周一,电机驱动模块,本设计使用,L293D,电机驱动模块，,可以直接驱动,2,路,3V-16V,直流电机，并提供了,5V,输出接口（输入最低只要,7V,），就可以给,5V,单片机电路系统供电（低纹波系数）,支持,5V MCU ARM,控制，可以方便的控制直流电机速度和方向，也可以控制,1,相步进电机，,5,线,4,相步进电机。透过,arduino uno,便于控制小车的两个电机。,14,2025/1/6 周一,蓝牙控制模块,本设计是从机模块，选择,HC-05,型号的蓝牙模块,通过手机,APP,来操作智能小车，其实是通过手机蓝牙与小车上搭载的蓝牙进行通信。两方蓝牙配对成功后就可以进行串口通信，并把信号传送给,arduino uno,主机，实现实时通信，完成控制操作。,15,2025/1/6 周一,Part3,软件介绍,16,2025/1/6 周一,程序逻辑,通过超声波传感器测距来判断小车的行驶方向，当左方、前方和右方测到距离都大于,30cm,时，小车前进；若是有一方小于,30cm,，则判断左边距离和右边距离，若是左边距离小于右边距离，则小车右转，相反的，小车左转；这时还需判断左边和右边的距离是不是都小于,15cm,，若是，则小车后退，若不是，返回判断左边距离小于右边距离？,17,2025/1/6 周一,APP,界面,选单界面氛围上中下三部分，其中上半部分是手机蓝牙跟智能小车上安装的蓝牙进行配对连接与断开的部分。,中部是手机控制切换智能小车手动驾驶与自动驾驶,下半部分是手动驾驶部分，共有前进、后退、左转、右转和停止五个动作,18,2025/1/6 周一,Part4,应用前景,19,2025/1/6 周一,我,的,设计,具有以下可扩充性,可在小车上搭载小型风扇和火焰检测器，这样可以实现自动检查火情，并现场灭火。,可在小车上搭载一个微型摄像头，这样可以实现，在人眼无法达的地方将图像实时传回,给,手机界面，可以看到。,可以将双驱的小车改装成四驱的小车，有更多的延展性。,20,2025/1/6 周一,21,2025/1/6 周一,